【無線LANの基礎知識(セル、アソシエーション)について】
このHPは、無線LANの基礎知識(セル、アソシエーション)についてまとめたものです。
1-1 無線LANのセル(カバレッジ)
セル(カバレッジ)とは、APから送られる電波が届く範囲の事。
STAはセル(カバレッジ)内であれば、どこでも通信できるわけではなく、APから離れるほど通信遅延の影響を受けるため、最大伝送速度は低下していく。
つまりセル(カバレッジ)の中心からの距離が長くなる程信号が弱くなり、通信速度が低下する。


1-2 無線LANのアソシエーション
アソシエーションとは、STAとアクセスポイントがデータ通信を開始するまでのプロセスのこと。
無線LANにおけるアソシエーションは、以下の手順で行われる。
【1;ネットワーク情報の取得】
STAは、その場所で受信できるAPからの電波を探しだす。情報の取得には「ビーコン」と「プローブ」の2つがある。
通常、APは「ビーコン」と呼ばれる制御信号を電波で発信していて、そこにはそのAPに関する「SSID」、「BSSID」、「チャネル」、「データレート」等が含まれる。

STAは、現在の場所で受信できるAPからの電波を探そうとして、「ビーコン」が受信できるかどうか確認していく。この様な動作を「スキャン」と呼ぶ。
※APから定期的に発信されるビーコン受信を待つ方法を「パッシブスキャン」、STAからプローブ要求(リクエスト)を送って、STAからのプローブ応答(レスポンス)を受信する方法を「アクティブスキャン」という。


また、「ビーコン」はAPから定期的に発信されているが、STAは「プローブ要求(リクエスト)」を送信することで、これらの情報を明示的に要求することもできる。「プローブ」とは、STAとAPが送受信する管理用の信号。
「プローブ要求(リクエスト)」を受信したAPは、「ビーコン」と同じ内容の情報を収めた「プローブ応答(レスポンス)」送信する。

【2;認証】
スキャンにより、接続先のAPを見つけたら、「SSID」をセットし、APに接続要求し、その際APはSTAを認証する。無線LAN規格である「IEEE802.11」では、「オープンシステム認証」と「共有鍵認証」の2つが規定されている。
◆オープンシステム認証
STAから、ユーザー名やPWといった認証情報を使用しないで、APに認証要求を行う。オープン認証では、全てのSTAを受け付けるので、実際には認証とは言えない。
◆共有鍵(シェアード)認証
共有鍵認証は、APとSTA間で無線暗号化を行う場合に用いる。
STAとAPが同じ鍵(パスワード)を共有しており、その鍵(パスワード)を使用して認証を行う。
【3;アソシエーション】
認証に続き、APとSTA間は、正しいSTAと判断されると、STAからAPに接続要求を行い、「アソシエーションリクエスト(要求)」フレームをAPに送信する。APはその返信として、STAに「ステータスコード」とともに、「アソシエーションレスポンス(応答)」フレームを送信する。
STAは、APからの「ステータスコード」を確認し、「successful」であれば成功、それ以外であれば失敗と判断する。
※失敗をした場合、失敗を通知する応答フレームが送信される。
【4;データの送受信】
MAC層フレームを生成し、送信を開始する。

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1-1 無線LANのセル(カバレッジ)
セル(カバレッジ)とは、APから送られる電波が届く範囲の事。
STAはセル(カバレッジ)内であれば、どこでも通信できるわけではなく、APから離れるほど通信遅延の影響を受けるため、最大伝送速度は低下していく。
つまりセル(カバレッジ)の中心からの距離が長くなる程信号が弱くなり、通信速度が低下する。


1-2 無線LANのアソシエーション
アソシエーションとは、STAとアクセスポイントがデータ通信を開始するまでのプロセスのこと。
無線LANにおけるアソシエーションは、以下の手順で行われる。
【1;ネットワーク情報の取得】
STAは、その場所で受信できるAPからの電波を探しだす。情報の取得には「ビーコン」と「プローブ」の2つがある。
通常、APは「ビーコン」と呼ばれる制御信号を電波で発信していて、そこにはそのAPに関する「SSID」、「BSSID」、「チャネル」、「データレート」等が含まれる。

STAは、現在の場所で受信できるAPからの電波を探そうとして、「ビーコン」が受信できるかどうか確認していく。この様な動作を「スキャン」と呼ぶ。
※APから定期的に発信されるビーコン受信を待つ方法を「パッシブスキャン」、STAからプローブ要求(リクエスト)を送って、STAからのプローブ応答(レスポンス)を受信する方法を「アクティブスキャン」という。


また、「ビーコン」はAPから定期的に発信されているが、STAは「プローブ要求(リクエスト)」を送信することで、これらの情報を明示的に要求することもできる。「プローブ」とは、STAとAPが送受信する管理用の信号。
「プローブ要求(リクエスト)」を受信したAPは、「ビーコン」と同じ内容の情報を収めた「プローブ応答(レスポンス)」送信する。

【2;認証】
スキャンにより、接続先のAPを見つけたら、「SSID」をセットし、APに接続要求し、その際APはSTAを認証する。無線LAN規格である「IEEE802.11」では、「オープンシステム認証」と「共有鍵認証」の2つが規定されている。
◆オープンシステム認証
STAから、ユーザー名やPWといった認証情報を使用しないで、APに認証要求を行う。オープン認証では、全てのSTAを受け付けるので、実際には認証とは言えない。
◆共有鍵(シェアード)認証
共有鍵認証は、APとSTA間で無線暗号化を行う場合に用いる。
STAとAPが同じ鍵(パスワード)を共有しており、その鍵(パスワード)を使用して認証を行う。
【3;アソシエーション】
認証に続き、APとSTA間は、正しいSTAと判断されると、STAからAPに接続要求を行い、「アソシエーションリクエスト(要求)」フレームをAPに送信する。APはその返信として、STAに「ステータスコード」とともに、「アソシエーションレスポンス(応答)」フレームを送信する。
STAは、APからの「ステータスコード」を確認し、「successful」であれば成功、それ以外であれば失敗と判断する。
※失敗をした場合、失敗を通知する応答フレームが送信される。
【4;データの送受信】
MAC層フレームを生成し、送信を開始する。



